在SolidWorks 中建立剪切机虚拟样机后，其运动分析插件COSMOSMotion 可进行基本的运动学及动力学仿真，初步分析剪切机的运动特性。但由于COSMOSMotion 电机驱动函数类型较单一，并且对于复杂轨迹的数据加载十分困难，尤其是同时驱动多电机且电机之间需要协同运动时。因此，分析复杂机构的运动轨迹时，COSMOSMotion 仿真环境具有一定的局限性。变宽度剪切机的实时控制平台采用具有虚拟仪器思想的高性能模块化硬件集成平台—PXI 控制器与图形化软件LabVIEW。LabVIEW 以严格定义的概念构成了一种易于理解和掌握的硬件和软件模块，并提供了一个理想的程序设计环节，较传统的文本语言，节约程序的开发时间。

LabVIEW 开发了电机专用控制模块—MotionAssistant，能够方便地实现电机的直线及圆弧控制。借助NIMechatronicsToolkit 接口工具包，可以将LabVIEW 中的电机驱动函数加载于SolidWorks 虚拟样机中，使其能够按照LabVIEW 中所设计的控制参数动作，从而实现LabVIEW-SolidWorks 的联合仿真。通过联合仿真，不仅能够协调多电机同时进行控制，还能够深入剖析剪切机的工作原理及运动规律，实现对复杂剪切轨迹的仿真，进而分析影响剪切轨迹精度的各种因素。

1 变宽度剪切机虚拟样机的建立

与其他三维造型软件相比，SolidWorks 简便易用，且具有功能强大、操作便捷、界面友好等特点。在SolidWorks 环境下对剪切机各零件进行虚拟建模并装配，装配过程严格遵循实际机构配合关系、运动原理，力求使虚拟样机具有与原型机相似的物理特性，为实现运动轨迹仿真奠定基础。鉴于所讨论的仿真着重研究运动控制与运动轨迹，因此只需对影响剪切轨迹的关键运动部件进行原理建模，相应的运动动作通过对其添加约束实现。如X、Y 方向上的传动机构添加移动副实现剪切机两方向的平动；Z 方向上的传动机构添加旋转副与耦合关系实现剪刀箱的转动。实际剪切过程中，剪刀盘的旋转不影响剪切轨迹，故只需对下剪刀盘建模，其顶点运动轨迹即是剪切成型轨迹。建立的剪切机虚拟样机模型。

在COSMOSMotion 中，可通过编辑各约束属性，定义其惯性、添加力、运动类型及驱动运动等仿真控制参数，对虚拟样机进行简单运动分析。LabVIEW 通过控制COSMOSMotion 中的运动副，实现对虚拟样机的运动控制。

2 LabVIEW 与SolidWorks 的连接

NI Motion Assistant 是NI 开发的专用于运动控制的模块，将基本运动类型封装为独立单元，供LabVIEW 调用，提高运动控制应用程序的开发效率。接口模块Mechatronics Toolkit 以项目的形式将LabVIEW 开发的控制程序与SolidWorks 中的虚拟样机连接起来，实现LabVIEW 对SolidWorks 模型的控制。项目浏览器界面，即在此工具包中，NI Motion Assistant 程序与COSMOSMotion Simulation 的接口转换程序列于同一项目下，方便用户的调用。为实现LabVIEW 与SolidWorks 之间的数据交互即程序对虚拟样机的仿真参数加载，程序中的运动轴名称要与相应的约束名称保持一致，并将驱动函数定义为“样条线”，这是实现联合仿真的两个重要因素 。